דוגמא לשדה חשמלי

שדה חשמלי: זה נקרא החלל היוצר גוף טעון חשמלי.
שדה המופק על ידי תשלום נקודתי: זה נקרא המרחב שבו מטען שניתן לדמיין מרוכז בנקודה מייצר שדה חשמלי.
קווי כוח: הם אותם קווים המצויירים בשדה חשמלי של אזור טעון חשמלי באופן שהם משיקים אליו בכל נקודה. יש להדגיש את המאפיינים הבאים של קווי הכוח:
אין קו כוח שמתחיל או מסתיים במרחב שמסביב למטענים.
כל קווי הכוח סוטים באופן רדיאלי מהמטענים החיוביים, בעוד שהם מתכנסים רדיאלית לעבר המטענים השליליים.
קווי הכוח לעולם אינם חוצים.
עוצמת שדה חשמלי: זה שווה למרווח של חלוקת הכוח (F) שקיבל עומס הבדיקה בערכו (q₂), כאשר עומס הבדיקה ממוקם על הנקודה הנחשבת.

F = N
מה₂= ג
E = N / C
k = 9x10⁹ Nm²/ ג²
r = m

E = F / q²= (k) ש²/ r²

דוגמה לבעיית יישום:
חשב את עוצמת השדה החשמלי של טעינת בדיקה בגודל 3x10^-8 C מקבל כוח של 7.2x1 0^-10 נ.

E = F / q₂= 7.2x10^-10 N / 3x10^-8 C = 2.4 x 10^-2 N / C

אנרגיה פוטנציאלית חשמלית: זה נקרא העבודה הדרושה להעברת מטען מנקודה אחת לשנייה בתוך שדה חשמלי.
פוטנציאל חשמלי: העבודה מתבצעת בתוך שדה חשמלי בכדי להעביר מטענים חשמליים בתוך המערכת.
פוטנציאל בשלב מסוים: העבודה המסופקת על יחידת המטען היא להביא אותה מנקודה של אפס אנרגיה פוטנציאלית לנקודה הנחשבת. יחידות הפוטנציאל החשמלי הן:

וולט (V).

W = J
V = V.
q = C.

V = W / q = q / r

דוגמה לבעיית יישום:

חשב את העבודה המסופקת בעומס חשמלי 3x10^-8 C שמייצר 2.4x10² V.
W = Vq = (2.6x10² V) (3x10-¹⁰ C) = 7.8x10^-8י
מושג ההפרש הפוטנציאלי בין שתי נקודות כלשהן, המיוצר על ידי תשלום נקודה: זו העבודה המסופקת כדי להביא את יחידת עומס הנקודות מנקודת אפס (א) לנקודה שנחשבת שנייה (ב).

V = V.
W = J
q = C.

ו_ב-V_ל= W_ab/ ש

V = W / q

דוגמה לבעיית יישום:

חשב את ההפרש הפוטנציאלי שנוצר בין מטען נקודה של 6.2x10^-9 C נע בכוח של 67 N והמרחק הוא 2 ס"מ.
בבעיה מסוג זה עליכם לחשב את העבודה.

W = Fd = (67 N) (0.02 מ ') = 1.34 J
ההפרש הפוטנציאלי נקבע בהתחשב בכך שהמטען מתחיל מנקודת אפס.

V = W / q = 1.34 J / 6.2x10^-9 C = 2.16x10⁸ ו

עבודה בשדה חשמלי: זוהי כמות האנרגיה הפוטנציאלית החשמלית המצויה בשדה החשמלי.

W = J
V = V.
q = C.

W = q (V._ב-V_ל)
W = qV

דוגמה לבעיית יישום:

חשב את המטען שנמצא בשדה חשמלי בו העבודה שווה ל- 7.9 J ואת הפרש הפוטנציאל של הנקודה ההתחלתית של 2.4x1O⁸ V ונקודת הסיום היא 5.3x10⁸ V.

W = q (V._ב-V_ל)
q = W / (V._ב-V_ל) = 7.9 J / 5.3 x 10⁸ V-2.4x10⁸ V = 2.72x10^-8 ג

זרם חשמלי: זהו תוצר של ההבדל הפוטנציאלי בין שתי נקודות של מוליך הנגרם על ידי מחולל של תנועת אלקטרונים דרך מוליך.
זרם קדימה (cd): זה נקרא זרם חשמלי בו האלקטרונים מסתובבים בכיוון אחד (-) עד (+), יש להם גם עוצמה קבועה והדוגמאות הנפוצות ביותר הן: סוללות ומצברים.
זרם חילופין (AC): זה נקרא זרם חשמלי שבו האלקטרונים משנים את תחושתם מספר מסוים של פעמים, בנוסף העוצמה אינה קבועה והדוגמאות הנפוצות ביותר הן גנרטורים.
עוצמת זרם חשמלי: זה נקרא המטען החשמלי שעובר בכל קטע של המוליך בשנייה אחת. היחידות שלה הן מגברים (A).

l = א
q = C.
t = s

l = q / t

דוגמה לבעיית יישום:
חשב את עוצמת הזרם החשמלי המייצר מטען של 2.6x10^-8 C בזמן של 25s.

l = q / t = 2.6x10^-8 C / 25 שניות = 1.04x10^-9 ל

מתח: ההבדל הפוטנציאלי נובע כתוצאה מהתנגדות המעגל ועוצמת הזרם. היחידות שלה הן וולט (V).

V = V.
l = א
R = W

V = Rl

דוגמה לבעיית יישום:

חשב את המתח שנוצר על ידי מעגל חשמלי בעל התנגדות של 8 אוהם וזרם של 12 A.

V = Rl = (8 O) (12 A) = 96 V.

סיבולת: זו ההתנגדות למעבר זרם חשמלי בתוך מערכת.
יחידות: אוהם (O).
R = O
V = V.
l = א

R = V / l

דוגמה לבעיית יישום:
חשב את ההתנגדות של מעגל בעל מתח של 48 וולט ועומס של 12x10^-8 C ב 3x10^-4 ס.

l = q / t = 12x10^-8 C / 3x10^-4 s = 4x10^-4 ל
R = V / l = 48 V / 4x10^-4 A = 12 אוהם